バイブロハンマ装置
【課題】バイブロハンマ装置において、杭打ちのための把持力を十分に確保すると共に、チャック装置の爪を着脱できるようにすることで杭の把持又は開放を行うようにして装置を小型化し、狭い作業現場での杭打作業を容易にしたバイブロハンマ装置を提供する。
【解決手段】杭を水平方向側から把持するチャック装置(100)を備えているバイブロハンマ装置であって、基体(1)と起震機(2)を有し、チャック装置(100)は、固定側把持爪(15)と、これに向けて進退する方向に駆動される可動側把持爪(14)を有しており、可動側把持爪(14)を駆動するアームレバー(19)と油圧シリンダー(18)は基体(1)に取り付けられ、固定側把持爪(15)及び可動側把持爪(14)は、基体(1)の上側から着脱できるよう取り付けられており、起震機(2)には、作業機の吊下具を取り付ける吊下具取付部(22)が設けられている。
【解決手段】杭を水平方向側から把持するチャック装置(100)を備えているバイブロハンマ装置であって、基体(1)と起震機(2)を有し、チャック装置(100)は、固定側把持爪(15)と、これに向けて進退する方向に駆動される可動側把持爪(14)を有しており、可動側把持爪(14)を駆動するアームレバー(19)と油圧シリンダー(18)は基体(1)に取り付けられ、固定側把持爪(15)及び可動側把持爪(14)は、基体(1)の上側から着脱できるよう取り付けられており、起震機(2)には、作業機の吊下具を取り付ける吊下具取付部(22)が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイブロハンマ装置に係り、さらに詳しくは、杭を水平方向から把持して杭の打ち込み作業が可能なバイブロハンマ装置において、杭打ちのための把持力を十分に確保すると共に狭い作業区域にも対応できるよう小型化を図ったバイブロハンマ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、橋梁の下等、上部作業空間の高さに制限がある場所で杭打作業を行う場合がある。このような場所では、大型クレーン等を使用し、吊り下げられたバイブロハンマで杭の上端を把持して杭打ち作業を行うことが困難である。そこで、杭を水平方向（横方向）から把持して杭の打ち込み作業を行うことが考えられる。このような作業を行う杭打装置としては、例えば特許文献１記載の杭打装置がある。
【０００３】
特許文献１記載の杭打装置は、ベースマシンである油圧ショベル本体のフロントに取付けられ、従来から使用されている杭把み用の垂直チャック装置を有するバイブロハンマを備えた杭打装置を使用するものであり、杭側には、前記垂直チャック装置に把持される被チャック部と被チャック部に対して偏芯して設けられた杭横把み用水平チャック装置を備え、これにより長い鋼矢板等の杭を打つ場合、あるいはフロントの高さを高くできない作業現場で杭打を行なう場合に、施工性および作業能率良く作業できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０３４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記杭横把み用水平チャック装置は、固定フレームと回動フレームとの間に鋼矢板やＨ型鋼のウエブを挟んで把持するものであるが、その把持力は締結用ボルトとナットによって行うものである。しかし、水平方向から杭を把持して杭打ち作業を行うには、数トンないしは数十トンの把持力を必要とするのであり、締結用ボルトとナットを使用した把持力では杭打ちのための把持力が不足する課題がある。
【０００６】
前記課題は、チャック装置に油圧を利用することにより解決は可能である。油圧を利用したチャック装置は、特許文献１の〔０００７〕〔０００８〕及び図１０にも記載されている。このチャック装置は、対向して配置された一対の油圧シリンダーのロッド先端にチャック用爪を設けたものであり、しかもチャック用爪で鋼矢板やＨ形鋼のウエブを把持するためにはチャック用爪間が十分に開くように油圧シリンダーのロッドのストロークを十分に確保する必要がある。このため、チャック装置の大型化は避けがたい。
しかし、上部作業空間の高さに制限がある場所は、多くの場合、作業に使用できる区域も狭いために、大型のチャック装置は使用できない課題がある。
【０００７】
また、特許文献１記載の杭打装置は、ベースマシンに油圧ショベルが使用されている。油圧ショベルは、ブームとアーム及びアームと先端のアタッチメントとの間に関節があるために、先端にある垂直チャック装置を垂直に下降させる操作は非常に難しく、また、場合によっては杭を降下させるにつれてベースマシンの位置を動かす必要があり、作業性がよいとはいえなかった。
【０００８】
本発明者は、前記課題を解決する装置の開発に取り組み、杭を水平方向から把持する油圧チャック装置等、アクチュエータを使用したチャック装置を備えることにより上部空間の高さに制限を受ける作業現場での杭打作業を容易にし、前記チャック装置のチャック用爪を着脱することにより杭の把持又は開放を行うようにして装置全体を小型化できることを知見した。また、ベースマシーン（作業機）のアームやブーム側から振動を伝える必要がない構造として、装置を把持せずに、例えば撓み性を有するワイヤロープで吊っているだけで杭打作業ができるようにすれば作業性を高めることができることを知見した。
【０００９】
（本発明の目的）
本発明の目的は、杭の把持力を水平方向から把持するアクチュエータを備えたチャック装置を備えることにより上部空間の高さに制限を受ける作業現場での杭打作業を容易にしたバイブロハンマ装置において、杭打ちのための把持力を十分に確保すると共に、前記アクチュエータを備えたチャック装置のチャック用爪を着脱できるようにすることで杭の把持又は開放を行うようにして装置全体を小型化し、狭い作業現場での杭打作業を容易にしたバイブロハンマ装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、前記目的に加えて、ベースマシーン（作業機）のアームやブーム側から振動を伝える必要がない構造として、装置を把持せずに、例えば撓み性を有するワイヤロープで吊っているだけで杭打作業ができるようにすることで作業性を高めたバイブロハンマ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
（１）本発明は、
杭打ち時に杭を水平方向側から把持するチャック装置を備えているバイブロハンマ装置であって、
前記チャック装置を備えている基体と、
該基体の上面側に取り付けられている起震機と、
を有し、
前記チャック装置は、
固定爪要素と、
該固定爪要素に向けて進退する方向に駆動される可動爪要素と、
を有し、
該可動爪要素を駆動するアームレバー及び該アームレバーを駆動するアクチュエータは、前記基体に取り付けられており、
前記固定爪要素及び可動爪要素は、前記基体の上側から基体に着脱できるよう取り付けられるものであり、
前記基体又は起震機の何れか一方又は双方には、作業機の吊下具を取り付ける吊下具取付部が設けられている、
バイブロハンマ装置である。
【００１２】
（２）本発明は、
可動爪要素が、固定爪要素側と対向する側に、該固定爪要素へ向け進退できるように基体に取り付けられ、
アームレバーは、該アームレバーの作用点側に設けられた係合要素と、前記可動爪要素の係合要素とを係合して可動爪要素を前記固定刃要素から離れる方向へ移動させるようにしてあり、
前記可動爪要素は、前記アームレバーの作用点側の押出部で押し出されて前記固定爪要素へ向け移動し、杭を把持できるようにしてある、
前記（１）のバイブロハンマ装置である。
【００１３】
（３）本発明は、
基体が杭を通して入れる杭入れ空間部を有し、該杭入れ空間部がチャック装置で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、鋼矢板とＨ形鋼のどちらでも収めることができる空間部形状を有しており、前記杭入れ空間部において入れ口と反対の奥側に、チャック装置で把持された鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接させることができる当接部材を備えている、
前記（１）又は（２）のバイブロハンマ装置である。
【００１４】
本発明にいう「アクチューエータ」の用語は、油圧や空気圧あるいは電気を利用した、物を機械的に動かしたり制御したりする装置の意味を有しており、アクチューエータとしては、例えば油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動シリンダ（電動アクチュエータ）等があげられる。
【００１５】
（作用）
本発明に係るバイブロハンマ装置の作用を説明する。
バイブロハンマ装置は、杭に最初に取り付ける際には、あらかじめ基体からチャック装置の可動爪要素と固定爪要素が取り外してあり、トラックに搭載されているクレーン等でワイヤロープやチェーン等を介して吊られている。
【００１６】
可動側把持爪と固定側把持爪を外しているバイブロハンマ装置を吊り降ろして、地面に置き、杭入れ空間部を杭に嵌め込むようにする。この状態で可動爪要素と固定爪要素を基体に取り付ける。この時点では、可動爪要素をアクチュエータで駆動することによる杭の把持はせずに、可動爪要素と固定爪要素は緩めた状態としておく。
【００１７】
ワイヤロープを巻き上げ、バイブロハンマ装置を杭に沿って所要の高さまで上昇させる。アクチュエータを駆動し、可動爪要素と固定爪要素で杭を挟んで杭を水平方向から把持するようにしてバイブロハンマ装置を装着する。杭は、油圧シリンダ等のアクチュエータで駆動されるチャック装置で把持されているので、例えば作業者の手作業により締結用ボルトとナットで締め付けるものより十分な把持力が得られると共に把持力が安定している。
【００１８】
そして、ワイヤロープを繰り出す等して緩めてバイブロハンマ装置の全体荷重が杭にかかるようにして起震機を作動させる。これにより、杭に十分な打ち込み方向の荷重と振動が加わり、杭が打ち込まれ、バイブロハンマ装置も杭と共に下降していく。また、これに伴って更にワイヤロープが繰り出されるので、従来のように作業機のアームやブーム等を操作して追従させるのと相違して、作業性が高い。
【００１９】
前記のようにして杭が打ち込まれ、杭に取り付けられたバイブロハンマ装置が地面に近い所要の高さまで下降したら、起震機を停止させ、チャック装置による杭の把持を解除する。
【００２０】
そして、ワイヤロープを巻き上げて、バイブロハンマ装置を杭に沿って上昇させ、前記と同様に可動爪要素と固定爪要素で杭を挟んで、杭の所要の高さに取り付ける。バイブロハンマ装置は、ワイヤロープで吊った状態では、前記したように基体がほぼ水平を保ってバランスが取れるようになっているので、可動爪要素と固定爪要素の把持部と杭との間に摩擦等による大きな抵抗を生じることなく、上昇させることができる。
【００２１】
バイブロハンマ装置が地面まで降下した際に、杭の上端が地面近くに位置している場合は、必要に応じて次の杭を溶接して接ぎ足してから、バイブロハンマ装置を上昇させるようにする。また、その箇所での杭の打ち込みを終了する場合は、そのままバイブロハンマ装置を上昇させて杭から抜き取る。そして、前記と同様に作業を行い、この工程を必要なだけ繰り返して杭打作業を行う。
【００２２】
可動爪要素が、固定爪要素側と対向する側に、固定爪要素へ向け進退できるように基体に取り付けられ、アームレバーは、アームレバーの作用点側に設けられた係合要素と、可動爪要素の係合要素とを係合して可動爪要素を固定刃要素から離れる方向へ移動させるようにしてあり、可動爪要素は、各係合要素に対し係合による負荷が作用しないか又は殆ど作用しない状態で、アームレバーの作用点側の押出部で押し出されて固定爪要素へ向け移動し、杭を把持できるようにしてあるものは、固定爪要素と可動爪要素で杭を把持する際にもアームレバーと可動爪要素にそれぞれ設けられた係合状態の各係合要素に大きな負荷がかからず、それらが破損するおそれがない。また、固定爪要素と可動爪要素を離して杭の把持を緩める作業も支障なくできる。
【００２３】
また、杭入れ空間部がチャック装置で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、鋼矢板とＨ形鋼のどちらでも収めることができる空間部形状を有しており、杭入れ空間部においてチャック装置が設けられている側とは反対側に、チャック装置で把持された鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接させることができる当接部材を備えているものは、鋼矢板とＨ形鋼のどちらの杭打ちでもできるので、各杭の建て込みが混在する作業現場においても、杭を替えるときにバイブロハンマ装置をその都度専用型に取り替える必要がなく、作業性が高い。また、チャック装置が杭のウェブを把持した状態で当接部材が鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接することにより装置の姿勢が水平に保たれるので、起震機の振動がより効果的に作用する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は次の効果を有する。
（ａ）本発明は、アクチュエータで駆動されるチャック装置で杭を把持するため、把持力が十分で安定しており、起震機が作業機のアームやブーム側でなくハンマ側に取り付けられているので、作業機のアームやブーム側でハンマを把持せずに、例えばワイヤロープやチェーン等で吊っているだけで杭打作業ができる。したがって、バイブロハンマ装置が下降する際にはワイヤロープやチェーン等を繰り出せばよく、アームやブームを追従させて動かす必要はないので作業性が高い。
【００２５】
（ｂ）本発明は、アームレバーとアクチュエータを組み合わせ、かつ固定爪要素及び可動爪要素を取り外し可能にしたことで、従来のようにアクチュエータを向かい合わせに配置する構造と比較して杭の入れ口側の機械の幅をより狭くすることができ、装置を小型化できる。また、固定爪要素及び可動爪要素が上側から着脱できるので、杭に対する付け替え作業が比較的容易に効率よくできる。
【００２６】
（ｃ）本発明は、固定爪要素と可動爪要素で杭を把持する際にもアームレバーと可動爪要素にそれぞれ設けられた係合状態の各係合要素に大きな負荷がかからず、それらが破損するおそれがない。また、固定爪要素と可動爪要素を離して杭の把持を緩める作業も支障なくできる。
【００２７】
（ｄ）本発明は、鋼矢板とＨ形鋼のどちらの杭打ちでもできるので、各杭の建て込みが混在する作業現場においても、杭を替えるときにバイブロハンマ装置をその都度専用型に取り替える必要がなく、作業性が高い。また、チャック装置が杭のウェブを把持した状態で当接部材が鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接することにより、装置の姿勢が水平に保たれるので、起震機の振動がより効果的に作用する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るバイブロハンマ装置の一実施の形態を示す斜視図。
【図２】バイブロハンマ装置を構成する基体の構造を示す分解斜視図。
【図３】基体の平面図。
【図４】基体の側面図。
【図５】バイブロハンマ装置の作用を示し、（ａ）はＨ形鋼を把持している状態の平面視説明図、（ｂ）は鋼矢板を把持している状態の平面視説明図。
【図６】バイブロハンマ装置の使用状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔実施の形態〕
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１乃至図４を参照する。
【００３０】
バイブロハンマ装置Ａは、チャック装置１００を有する基体１と、基体１に取り付けられている起震機２を備えている。起震機２は、例えば偏心させた重り（錘）をモータで回転させて振動力を発生させ、起震機２を取り付けた基体１に杭打ちのための振動を与えるものである。なお、チャック装置１００は、後述する把持爪取付部１１、１２、杭入れ空間部１３、可動側把持爪１４、固定側把持爪１５、油圧シリンダ１８、アームレバー１９により構成されている。
【００３１】
基体１は、起震機２を取り付けたときに杭の建て込みに必要かつ十分な重量を有するように形成されている。基体１は、平面視でほぼコ字状で、鉄板を組んで溶接して形成されているフレーム１０を有している。フレーム１０には、前側（図２で右側）に突出するように把持爪取付部１１、１２が所要間隔をおいて平行に形成されている。把持爪取付部１１、１２の間には、鋼矢板やＨ形鋼等の杭を通して入れるための杭入れ空間部１３が形成されている。なお、以下の説明で、前後左右の方向は、図２の上側に示した方向の説明を基準とする。
【００３２】
杭入れ空間部１３の後部、すなわち杭入れ空間部１３において入れ口（図２において右側の開口側）と反対の奥側には、フレーム１０に固着して当接部材１３０が設けられている。当接部材１３０は、前側の当接面１３１が平面であり、当接面１３１が鉛直方向となるように形成されている。当接部材１３０は、後述する可動側把持爪１４と固定側把持爪１５で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、それら杭の側部（フランジの外面や縁部）を当接面１３１に当接させることができ、これによりバイブロハンマ装置Ａの姿勢を図６に示すように水平状態で安定させることができるものである。また、杭入れ空間部１３の形状及び大きさは、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５で把持される鋼矢板又はＨ形鋼のどちらでも収めることができるように形成されている。
【００３３】
各把持爪取付部１１、１２の上面には、ほぼ中央部に取付ボルト１１０、１２０が立設されている。把持爪取付部１１上面の取付ボルト１１０を挟んで前後側には、所要の間隔をおいて角棒状のガイド部材１１１、１１２が互いに平行になるように固定されている。取付ボルト１１０の基部には、取付ボルト１１０よりやや径大で所要高さの座金受け１１３が形成されている。また、把持爪取付部１２上面の取付ボルト１２０を挟んで前後側にも同様に、所要の間隔をおいて角棒状のガイド部材１２１、１２２が互いに平行になるように固定されている。
【００３４】
図２において、左側の把持爪取付部１１には、杭を把持する際に動く可動側把持爪１４が装着されており、右側の把持爪取付部１２には、杭を把持する際に動かない固定側把持爪１５が固定されている。なお、可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５の構造及び取付構造については、後で説明する。
【００３５】
フレーム１０の上面のほぼ中央部には、起震機２を固定するための起震機取付部材１６が固定されている。起震機取付部材１６は、円板状の取付板１６０を多数の脚板１６１によって固定した構造である。取付板１６０の中央部には円孔（符号省略）が設けられ、その周りには多数のボルト孔１６２が形成されている。
【００３６】
また、起震機取付部材１６の位置は、後述する可動側把持爪１４と固定側把持爪１５により杭を把持する把持部（把持面１４１、１５１が近接対向する位置）に対し、各把持爪１４、１５で杭を締め付ける方向とは水平かつ直角に交差する方向に設けられている。なお、前記各方向が交差する角度は、特に限定するものではない。
【００３７】
また、起震機２の下部には円板状の取付部材２１が設けられており、起震機取付部材１６には、取付部材２１をボルト２０で固定して起震機２が取り付けられている。なお、起震機２の上部には、作業機のワイヤロープ３先端の吊下具３０を取り付ける吊下具取付部２２が形成されている。
【００３８】
フレーム１０の厚み方向の中間部には、左右方向に貫通した空間部１７が形成されている。空間部１７には、油圧シリンダ１８が左右方向に配され、シリンダの基端部が軸ロッド１８０によりフレーム１０に対し水平方向に回動自在に取り付けられている。空間部１７の左右方向の一方側（図２において左側）には、アームレバー１９が取り付けられている。アームレバー１９は、前部寄りを軸ロッド１９０によりフレーム１０に対し水平方向に回動自在に取り付けられている。
【００３９】
アームレバー１９の基端部には、前記油圧シリンダ１８のロッド先端部が軸ピン１８１により水平方向に回動自在に取り付けられている。また、アームレバー１９の先端寄りには、一方側がフレーム１０の縁部より外側へ突出し、他方側が前記把持爪取付部１１の内側面１１４側へ突出できる進退部１９１が形成されている。進退部１９１において把持爪取付部１１の内側面１１４側へ突出する側は押圧面１９２となっている。
【００４０】
また、フレーム１０の縁部より外側へ突出した部分の上面には、後述する可動側把持爪１４の係合ピン１４７を差し込んで係合させる係合孔１９３が形成されている。この構造により、油圧シリンダ１８のロッドが伸縮することによってアームレバー１９が軸ロッド１９０を中心として回動し、進退部１９１部分はフレーム１０の幅方向に進退動をする。
【００４１】
前記したように、左側の把持爪取付部１１には可動爪要素である可動側把持爪１４が装着されており、右側の把持爪取付部１２には固定爪要素である固定側把持爪１５が固定されている。
可動側把持爪１４は、ほぼ直方体状の爪ブロック１４０を有している。爪ブロック１４０の把持面１４１には全面に多数の突起１４２が設けられており、その反対側は前記進退部１９１の押圧面１９２で押される受け面１４０ａとなっている。爪ブロック１４０の上面には、爪ブロック１４０とほぼ同じ幅で長尺に形成された板状のスライド部材１４３が固定されている。スライド部材１４３は、幅方向の両側に補強部１４４、１４４ａが設けられている。
【００４２】
スライド部材１４３は、爪ブロック１４０に補強部１４４、１４４ａを介し固着されており、爪ブロック１４０の補強部１４４、１４４ａ間には、逆Ｕ字状の把手１４５が設けられている。また、スライド部材１４３の爪ブロック１４０から張り出した部分の中央部には、長方形状の長孔１４６が形成されている。スライド部材１４３の幅狭に窄まった先端寄りの下側には、前記アームレバー１９に形成されている係合孔１９３に差し込み係合する係合ピン１４７が固定されている。
【００４３】
可動側把持爪１４は、係合ピン１４７をアームレバー１９の係合孔１９３に差し込み、スライド部材１４３を把持爪取付部１１のガイド部材１１１、１１２間にスライド自在に嵌め入れ、長孔１４６を取付ボルト１１０に嵌め入れ、さらに取付ボルト１１０に長方形状の座金１４８を嵌め入れ、最後に取付ボルト１１０にナット１４９を螺着して取り付けられる。このとき、座金１４８は前記取付ボルト１１０基部の座金受け１１３の上面に当たって止まるので、座金１４８がスライド部材１４３を抑えることはなく、ナット１４９を締め込んだ状態でもスライド部材１４３はスライドできる。
【００４４】
この構造によれば、油圧シリンダ１８のロッドの伸張によってアームレバー１９の進退部１９１が後述する固定側把持爪１５側へ移動すると、進退部１９１の押圧面１９２で爪ブロック１４０の受け面１４０ａが押され、可動側把持爪１４が固定側把持爪１５側へ移動して固定側把持爪１５との間で杭を把持する。このときは、進退部１９１がきわめて強い力で可動側把持爪１４を押し出すが、この押し出しは押圧面１９２と受け面１４０ａの接触によって行われるため、係合要素である係合孔１９３と係合ピン１４７の係合部に無理な力が作用することはなく、それらが破損するおそれもない。
【００４５】
そして、油圧シリンダ１８のロッドの収縮によってアームレバー１９の進退部１９１が前記とは逆方向へ移動すると、押圧面１９２による受け面１４０ａの押圧は解除されて可動側把持爪１４は緩み、さらに係合孔１９３と係合ピン１４７の係合によりスライド部材１４３が進退部１９１に引かれて可動側把持爪１４が固定側把持爪１５と離れる方向へ移動して、杭の把持は解除される。
【００４６】
また、固定側把持爪１５は、ほぼ直方体状の爪ブロック１５０を有し、爪ブロック１５０の把持面１５１には全面に多数の突起１５２が設けられており、その反対側は前記把持爪取付部１２の内側面１２３と当接する当接面１５０ａとなっている。爪ブロック１５０の上面には、爪ブロック１５０とほぼ同じ幅で長尺に形成された板状の取着部材１５３が固定されている。取着部材１５３は、幅方向の両側に補強部１５４、１５４ａが設けられている。
【００４７】
取着部材１５３は、爪ブロック１５０に補強部１５４、１５４ａを介し固着されており、爪ブロック１５０の補強部１５４、１５４ａ間には、逆Ｕ字状の把手１５５が設けられている。また、取着部材１５３の爪ブロック１５０から張り出した部分の中央部には、ボルト孔１５６が形成されている。
【００４８】
そして、固定側把持爪１５は、取着部材１５３を把持爪取付部１２のガイド部材１２１、１２２間に嵌め入れ、ボルト孔１５６を取付ボルト１２０に嵌め入れ、さらに取付ボルト１２０に長方形状の座金１５８を嵌め入れ、最後に取付ボルト１２０にナット１５９を螺着して取り付けられる。前記構造により、前記各把持爪１４、１５の何れも、それぞれ把持爪取付部１１、１２に対し着脱が自在である。
【００４９】
バイブロハンマ装置Ａは、チャック装置１００の構造を、前記したようにアームレバー１９を油圧シリンダ１８で駆動するようにし、かつ固定側把持爪１５と可動側把持爪１４を着脱可能にしたことで、従来のように油圧シリンダ等のアクチュエータを向かい合わせに配置する構造と比較して、杭入れ空間部１３の入れ口側の装置の幅をより狭くすることができ、装置を小型化できる。
【００５０】
（作用）
図５、図６を主に参照して、バイブロハンマ装置Ａの使用方法及び作用を説明する。
まず、バイブロハンマ装置Ａは、図５（ａ）に示すようにＨ形鋼５を水平方向から把持することもできるし、図５（ｂ）に示すように鋼矢板４を水平方向から把持（抱持、保持又は挟持）することもできる。Ｈ形鋼５を把持する場合は、一方のフランジ５１を杭入れ空間部１３に位置させてフランジ５１外面を当接部材１３０の当接面１３１に当接させ、他方のフランジ５２は可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５の外側に位置させて、ウェブ５０を可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５で把持する。
【００５１】
また、鋼矢板４を把持する場合は、一方のフランジ４１先端縁の継手４３を杭入れ空間部１３に位置させて、継手４３の外縁部を当接部材１３０の当接面１３１に当接させ、他方のフランジ４２と継手４４は可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５の外側に位置させて、中間部のウェブ４０を可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５で把持する。なお、以下の作用の説明では、杭がＨ形鋼５である場合で説明する。
【００５２】
まず、Ｈ形鋼５を打ち込む位置には、上部空間に制限がある場所でも施工が可能な公知手段により、あらかじめ所要の深さまで先行掘削をすることによって、地盤を軟らかく解しておく。この先行掘削部にＨ形鋼５を所要深さに入れて立て、Ｈ形鋼５を水平方向から把持してＨ形鋼５の所要の高さにバイブロハンマ装置Ａを取り付ける。
【００５３】
バイブロハンマ装置Ａは、地面に鉛直方向に立てられているＨ形鋼５に最初に取り付ける際には、チャック装置１００の可動側把持爪１４と固定側把持爪１５をあらかじめ取り外しておく。次に、トラックに搭載されているクレーン等でワイヤロープ３を介して所要の高さで吊る。なお、バイブロハンマ装置Ａは、ワイヤロープ３で吊った状態で、基体１がほぼ水平を保ってバランスが取れるように各部の重量配分がされている。
【００５４】
可動側把持爪１４と固定側把持爪１５を外しているバイブロハンマ装置Ａを吊り降ろして、地面に置き、杭入れ空間部１３を前記Ｈ形鋼５に嵌め込むようにする。この状態で可動側把持爪１４と固定側把持爪１５を把持爪取付部１１、１２に取り付ける。この時点では、まだ可動側把持爪１４を油圧シリンダ１８で駆動することによるＨ形鋼５の把持はせずに、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５は緩めた状態としておく。
【００５５】
クレーンを操作して、ワイヤロープ３を巻き上げ、バイブロハンマ装置ＡをＨ形鋼５に沿って所要の高さまで上昇させる。油圧シリンダ１８を駆動し、可動側把持爪１４を固定側把持爪１５側へ動かし、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５でＨ形鋼５のウェブ５０を挟んでＨ形鋼５を水平方向から把持するようにしてバイブロハンマ装置Ａを装着する。
【００５６】
なお、Ｈ形鋼５は、油圧シリンダ１８で駆動される可動側把持爪１４と固定側把持爪１５で把持されているので、前記従来公報に示されているような作業者の手作業により締結用ボルトとナットで締め付けるものとは相違して、バイブロハンマ装置Ａを取り付けたときに十分な把持力が得られると共に、その把持力は安定している。
【００５７】
そして、クレーンを操作して、ワイヤロープ３を繰り出して緩め、バイブロハンマ装置Ａの全体荷重がＨ形鋼５にかかるようにして起震機２を作動させる。これにより、Ｈ形鋼５に十分な打ち込み方向の荷重と振動が加わり、Ｈ形鋼５が打ち込まれ、バイブロハンマ装置ＡもＨ形鋼５と共に下降していく。
【００５８】
また、これに伴って更にワイヤロープ３が繰り出されるので、従来のように作業機のアームやブーム等を操作して追従させるのと相違して、作業性が高い。また、バイブロハンマ装置ＡをＨ形鋼５に装着した際、当接部材１３０がＨ形鋼５のフランジ５１の外面と当たることにより、バイブロハンマ装置Ａの姿勢が図６に示すように水平に保たれるので、起震機２の振動がより効果的に作用する。
【００５９】
前記のようにしてＨ形鋼５が打ち込まれ、Ｈ形鋼５に取り付けられたバイブロハンマ装置Ａが地面に近い所要の高さ又は地面に接するまで下降したら、起震機２を停止させ、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５によるＨ形鋼５の把持を前記したように解除する。
【００６０】
そして、ワイヤロープ３を巻き上げて、バイブロハンマ装置ＡをＨ形鋼５に沿って上昇させ、前記と同様に可動側把持爪１４と固定側把持爪１５でＨ形鋼５のウェブ５０を挟んで、Ｈ形鋼５の所要の高さに取り付ける。バイブロハンマ装置Ａは、ワイヤロープ３で吊った状態では、前記したように基体１がほぼ水平を保ってバランスが取れるようになっているので、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５の把持部とＨ形鋼５のウェブ５０との間に摩擦等による大きな抵抗を生じることなく、上昇させることができる。
【００６１】
バイブロハンマ装置Ａが地面まで降下した際に、Ｈ形鋼５の上端が地面近くに位置している場合は、必要に応じて次のＨ形鋼５を溶接して接ぎ足してから、バイブロハンマ装置Ａを上昇させるようにする。そして、前記と同様に作業を行い、この工程を必要なだけ繰り返して杭打作業を行う。なお、その箇所でのＨ形鋼５の打ち込みを終了する場合は、次のＨ形鋼５を接ぎ足さずに、そのままバイブロハンマ装置Ａを上昇させてＨ形鋼５から抜き取る。
【００６２】
可動側把持爪１４と固定側把持爪１５の取り外し及び取り付けは、基体１の上側から行うことができるので、作業者は作業がしやすい。また、これにより、装置の下部が地面に接するところまで下降させた状態でも作業が可能であり、特に杭を長尺に深く打ち込む場合においては、付け替えの手間を最小限に抑えることができるので、作業効率にすぐれている。
【００６３】
また、バイブロハンマ装置Ａでは、起震機２の荷重がかかる起震機取付部１６と各把持爪１４、１５のＨ形鋼５を把持する部分の位置が、各把持爪１４、１５の締付方向とは交差する方向（本実施の形態では直交する方向）となっているので、起震機取付部１６にかかる起震機２による荷重モーメントが、Ｈ形鋼５を挟む可動側把持爪１４と固定側把持爪１５が開く方向に作用することはなく、起震機２の振動が各把持爪１４、１５による把持力を弱めてしまうおそれはない。
【００６４】
なお、バイブロハンマ装置Ａは、前記のように鋼矢板４とＨ形鋼５のどちらでも水平方向から把持して取り付けることができ、鋼矢板４用とＨ形鋼５用の兼用型であるので、例えば鋼矢板４とＨ形鋼５の建て込みが混在する作業現場においても、杭を替えるときにバイブロハンマ装置をその杭の専用型に取り替える必要がなく、作業性が高い。
【００６５】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ バイブロハンマ装置
１ 基体
１０ フレーム
１００ チャック装置
１１ 把持爪取付部
１１０ 取付ボルト
１１１、１１２ ガイド部材
１１３ 座金受け
１１４ 内側面
１２ 把持爪取付部
１２０ 取付ボルト
１２１、１２２ ガイド部材
１２３ 内側面
１３ 杭入れ空間部
１３０ 当接部材
１３１ 当接面
１４ 可動側把持爪
１４０ 爪ブロック
１４０ａ 受け面
１４１ 把持面
１４２ 突起
１４３ スライド部材
１４４、１４４ａ 補強部
１４５ 把手
１４６ 長孔
１４７ 係合ピン
１４８ 座金
１４９ ナット
１５ 固定側把持爪
１５０ 爪ブロック
１５０ａ 当接面
１５１ 把持面
１５２ 突起
１５３ 取着部材
１５４、１５４ａ 補強部
１５５ 把手
１５６ ボルト孔
１５８ 座金
１５９ ナット
１６ 起震機取付部材
１６０ 取付板
１６１ 脚板
１６２ ボルト孔
１７ 空間部
１８ 油圧シリンダ
１８０ 軸ロッド
１８１ 軸ピン
１９ アームレバー
１９０ 軸ロッド
１９１ 進退部
１９２ 押圧面
１９３ 係合孔
２ 起震機
２０ ボルト
２１ 取付部材
２２ 吊下具取付部
３ ワイヤロープ
３０ 吊下具
４ 鋼矢板
４０ ウェブ
４１、４２ フランジ
４３、４４ 継手
５ Ｈ形鋼
５０ ウェブ
５１、５２ フランジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイブロハンマ装置に係り、さらに詳しくは、杭を水平方向から把持して杭の打ち込み作業が可能なバイブロハンマ装置において、杭打ちのための把持力を十分に確保すると共に狭い作業区域にも対応できるよう小型化を図ったバイブロハンマ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、橋梁の下等、上部作業空間の高さに制限がある場所で杭打作業を行う場合がある。このような場所では、大型クレーン等を使用し、吊り下げられたバイブロハンマで杭の上端を把持して杭打ち作業を行うことが困難である。そこで、杭を水平方向（横方向）から把持して杭の打ち込み作業を行うことが考えられる。このような作業を行う杭打装置としては、例えば特許文献１記載の杭打装置がある。
【０００３】
特許文献１記載の杭打装置は、ベースマシンである油圧ショベル本体のフロントに取付けられ、従来から使用されている杭把み用の垂直チャック装置を有するバイブロハンマを備えた杭打装置を使用するものであり、杭側には、前記垂直チャック装置に把持される被チャック部と被チャック部に対して偏芯して設けられた杭横把み用水平チャック装置を備え、これにより長い鋼矢板等の杭を打つ場合、あるいはフロントの高さを高くできない作業現場で杭打を行なう場合に、施工性および作業能率良く作業できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０３４９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記杭横把み用水平チャック装置は、固定フレームと回動フレームとの間に鋼矢板やＨ型鋼のウエブを挟んで把持するものであるが、その把持力は締結用ボルトとナットによって行うものである。しかし、水平方向から杭を把持して杭打ち作業を行うには、数トンないしは数十トンの把持力を必要とするのであり、締結用ボルトとナットを使用した把持力では杭打ちのための把持力が不足する課題がある。
【０００６】
前記課題は、チャック装置に油圧を利用することにより解決は可能である。油圧を利用したチャック装置は、特許文献１の〔０００７〕〔０００８〕及び図１０にも記載されている。このチャック装置は、対向して配置された一対の油圧シリンダーのロッド先端にチャック用爪を設けたものであり、しかもチャック用爪で鋼矢板やＨ形鋼のウエブを把持するためにはチャック用爪間が十分に開くように油圧シリンダーのロッドのストロークを十分に確保する必要がある。このため、チャック装置の大型化は避けがたい。
しかし、上部作業空間の高さに制限がある場所は、多くの場合、作業に使用できる区域も狭いために、大型のチャック装置は使用できない課題がある。
【０００７】
また、特許文献１記載の杭打装置は、ベースマシンに油圧ショベルが使用されている。油圧ショベルは、ブームとアーム及びアームと先端のアタッチメントとの間に関節があるために、先端にある垂直チャック装置を垂直に下降させる操作は非常に難しく、また、場合によっては杭を降下させるにつれてベースマシンの位置を動かす必要があり、作業性がよいとはいえなかった。
【０００８】
本発明者は、前記課題を解決する装置の開発に取り組み、杭を水平方向から把持する油圧チャック装置等、アクチュエータを使用したチャック装置を備えることにより上部空間の高さに制限を受ける作業現場での杭打作業を容易にし、前記チャック装置のチャック用爪を着脱することにより杭の把持又は開放を行うようにして装置全体を小型化できることを知見した。また、ベースマシーン（作業機）のアームやブーム側から振動を伝える必要がない構造として、装置を把持せずに、例えば撓み性を有するワイヤロープで吊っているだけで杭打作業ができるようにすれば作業性を高めることができることを知見した。
【０００９】
（本発明の目的）
本発明の目的は、杭の把持力を水平方向から把持するアクチュエータを備えたチャック装置を備えることにより上部空間の高さに制限を受ける作業現場での杭打作業を容易にしたバイブロハンマ装置において、杭打ちのための把持力を十分に確保すると共に、前記アクチュエータを備えたチャック装置のチャック用爪を着脱できるようにすることで杭の把持又は開放を行うようにして装置全体を小型化し、狭い作業現場での杭打作業を容易にしたバイブロハンマ装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、前記目的に加えて、ベースマシーン（作業機）のアームやブーム側から振動を伝える必要がない構造として、装置を把持せずに、例えば撓み性を有するワイヤロープで吊っているだけで杭打作業ができるようにすることで作業性を高めたバイブロハンマ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
（１）本発明は、
杭打ち時に杭を水平方向側から把持するチャック装置を備えているバイブロハンマ装置であって、
前記チャック装置を備えている基体と、
該基体の上面側に取り付けられている起震機と、
を有し、
前記チャック装置は、
固定爪要素と、
該固定爪要素に向けて進退する方向に駆動される可動爪要素と、
を有し、
該可動爪要素を駆動するアームレバー及び該アームレバーを駆動するアクチュエータは、前記基体に取り付けられており、
前記固定爪要素及び可動爪要素は、前記基体の上側から基体に着脱できるよう取り付けられるものであり、
前記基体又は起震機の何れか一方又は双方には、作業機の吊下具を取り付ける吊下具取付部が設けられている、
バイブロハンマ装置である。
【００１２】
（２）本発明は、
可動爪要素が、固定爪要素側と対向する側に、該固定爪要素へ向け進退できるように基体に取り付けられ、
アームレバーは、該アームレバーの作用点側に設けられた係合要素と、前記可動爪要素の係合要素とを係合して可動爪要素を前記固定刃要素から離れる方向へ移動させるようにしてあり、
前記可動爪要素は、前記アームレバーの作用点側の押出部で押し出されて前記固定爪要素へ向け移動し、杭を把持できるようにしてある、
前記（１）のバイブロハンマ装置である。
【００１３】
（３）本発明は、
基体が杭を通して入れる杭入れ空間部を有し、該杭入れ空間部がチャック装置で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、鋼矢板とＨ形鋼のどちらでも収めることができる空間部形状を有しており、前記杭入れ空間部において入れ口と反対の奥側に、チャック装置で把持された鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接させることができる当接部材を備えている、
前記（１）又は（２）のバイブロハンマ装置である。
【００１４】
本発明にいう「アクチューエータ」の用語は、油圧や空気圧あるいは電気を利用した、物を機械的に動かしたり制御したりする装置の意味を有しており、アクチューエータとしては、例えば油圧シリンダ、空気圧シリンダ、電動シリンダ（電動アクチュエータ）等があげられる。
【００１５】
（作用）
本発明に係るバイブロハンマ装置の作用を説明する。
バイブロハンマ装置は、杭に最初に取り付ける際には、あらかじめ基体からチャック装置の可動爪要素と固定爪要素が取り外してあり、トラックに搭載されているクレーン等でワイヤロープやチェーン等を介して吊られている。
【００１６】
可動側把持爪と固定側把持爪を外しているバイブロハンマ装置を吊り降ろして、地面に置き、杭入れ空間部を杭に嵌め込むようにする。この状態で可動爪要素と固定爪要素を基体に取り付ける。この時点では、可動爪要素をアクチュエータで駆動することによる杭の把持はせずに、可動爪要素と固定爪要素は緩めた状態としておく。
【００１７】
ワイヤロープを巻き上げ、バイブロハンマ装置を杭に沿って所要の高さまで上昇させる。アクチュエータを駆動し、可動爪要素と固定爪要素で杭を挟んで杭を水平方向から把持するようにしてバイブロハンマ装置を装着する。杭は、油圧シリンダ等のアクチュエータで駆動されるチャック装置で把持されているので、例えば作業者の手作業により締結用ボルトとナットで締め付けるものより十分な把持力が得られると共に把持力が安定している。
【００１８】
そして、ワイヤロープを繰り出す等して緩めてバイブロハンマ装置の全体荷重が杭にかかるようにして起震機を作動させる。これにより、杭に十分な打ち込み方向の荷重と振動が加わり、杭が打ち込まれ、バイブロハンマ装置も杭と共に下降していく。また、これに伴って更にワイヤロープが繰り出されるので、従来のように作業機のアームやブーム等を操作して追従させるのと相違して、作業性が高い。
【００１９】
前記のようにして杭が打ち込まれ、杭に取り付けられたバイブロハンマ装置が地面に近い所要の高さまで下降したら、起震機を停止させ、チャック装置による杭の把持を解除する。
【００２０】
そして、ワイヤロープを巻き上げて、バイブロハンマ装置を杭に沿って上昇させ、前記と同様に可動爪要素と固定爪要素で杭を挟んで、杭の所要の高さに取り付ける。バイブロハンマ装置は、ワイヤロープで吊った状態では、前記したように基体がほぼ水平を保ってバランスが取れるようになっているので、可動爪要素と固定爪要素の把持部と杭との間に摩擦等による大きな抵抗を生じることなく、上昇させることができる。
【００２１】
バイブロハンマ装置が地面まで降下した際に、杭の上端が地面近くに位置している場合は、必要に応じて次の杭を溶接して接ぎ足してから、バイブロハンマ装置を上昇させるようにする。また、その箇所での杭の打ち込みを終了する場合は、そのままバイブロハンマ装置を上昇させて杭から抜き取る。そして、前記と同様に作業を行い、この工程を必要なだけ繰り返して杭打作業を行う。
【００２２】
可動爪要素が、固定爪要素側と対向する側に、固定爪要素へ向け進退できるように基体に取り付けられ、アームレバーは、アームレバーの作用点側に設けられた係合要素と、可動爪要素の係合要素とを係合して可動爪要素を固定刃要素から離れる方向へ移動させるようにしてあり、可動爪要素は、各係合要素に対し係合による負荷が作用しないか又は殆ど作用しない状態で、アームレバーの作用点側の押出部で押し出されて固定爪要素へ向け移動し、杭を把持できるようにしてあるものは、固定爪要素と可動爪要素で杭を把持する際にもアームレバーと可動爪要素にそれぞれ設けられた係合状態の各係合要素に大きな負荷がかからず、それらが破損するおそれがない。また、固定爪要素と可動爪要素を離して杭の把持を緩める作業も支障なくできる。
【００２３】
また、杭入れ空間部がチャック装置で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、鋼矢板とＨ形鋼のどちらでも収めることができる空間部形状を有しており、杭入れ空間部においてチャック装置が設けられている側とは反対側に、チャック装置で把持された鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接させることができる当接部材を備えているものは、鋼矢板とＨ形鋼のどちらの杭打ちでもできるので、各杭の建て込みが混在する作業現場においても、杭を替えるときにバイブロハンマ装置をその都度専用型に取り替える必要がなく、作業性が高い。また、チャック装置が杭のウェブを把持した状態で当接部材が鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接することにより装置の姿勢が水平に保たれるので、起震機の振動がより効果的に作用する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は次の効果を有する。
（ａ）本発明は、アクチュエータで駆動されるチャック装置で杭を把持するため、把持力が十分で安定しており、起震機が作業機のアームやブーム側でなくハンマ側に取り付けられているので、作業機のアームやブーム側でハンマを把持せずに、例えばワイヤロープやチェーン等で吊っているだけで杭打作業ができる。したがって、バイブロハンマ装置が下降する際にはワイヤロープやチェーン等を繰り出せばよく、アームやブームを追従させて動かす必要はないので作業性が高い。
【００２５】
（ｂ）本発明は、アームレバーとアクチュエータを組み合わせ、かつ固定爪要素及び可動爪要素を取り外し可能にしたことで、従来のようにアクチュエータを向かい合わせに配置する構造と比較して杭の入れ口側の機械の幅をより狭くすることができ、装置を小型化できる。また、固定爪要素及び可動爪要素が上側から着脱できるので、杭に対する付け替え作業が比較的容易に効率よくできる。
【００２６】
（ｃ）本発明は、固定爪要素と可動爪要素で杭を把持する際にもアームレバーと可動爪要素にそれぞれ設けられた係合状態の各係合要素に大きな負荷がかからず、それらが破損するおそれがない。また、固定爪要素と可動爪要素を離して杭の把持を緩める作業も支障なくできる。
【００２７】
（ｄ）本発明は、鋼矢板とＨ形鋼のどちらの杭打ちでもできるので、各杭の建て込みが混在する作業現場においても、杭を替えるときにバイブロハンマ装置をその都度専用型に取り替える必要がなく、作業性が高い。また、チャック装置が杭のウェブを把持した状態で当接部材が鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接することにより、装置の姿勢が水平に保たれるので、起震機の振動がより効果的に作用する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るバイブロハンマ装置の一実施の形態を示す斜視図。
【図２】バイブロハンマ装置を構成する基体の構造を示す分解斜視図。
【図３】基体の平面図。
【図４】基体の側面図。
【図５】バイブロハンマ装置の作用を示し、（ａ）はＨ形鋼を把持している状態の平面視説明図、（ｂ）は鋼矢板を把持している状態の平面視説明図。
【図６】バイブロハンマ装置の使用状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔実施の形態〕
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１乃至図４を参照する。
【００３０】
バイブロハンマ装置Ａは、チャック装置１００を有する基体１と、基体１に取り付けられている起震機２を備えている。起震機２は、例えば偏心させた重り（錘）をモータで回転させて振動力を発生させ、起震機２を取り付けた基体１に杭打ちのための振動を与えるものである。なお、チャック装置１００は、後述する把持爪取付部１１、１２、杭入れ空間部１３、可動側把持爪１４、固定側把持爪１５、油圧シリンダ１８、アームレバー１９により構成されている。
【００３１】
基体１は、起震機２を取り付けたときに杭の建て込みに必要かつ十分な重量を有するように形成されている。基体１は、平面視でほぼコ字状で、鉄板を組んで溶接して形成されているフレーム１０を有している。フレーム１０には、前側（図２で右側）に突出するように把持爪取付部１１、１２が所要間隔をおいて平行に形成されている。把持爪取付部１１、１２の間には、鋼矢板やＨ形鋼等の杭を通して入れるための杭入れ空間部１３が形成されている。なお、以下の説明で、前後左右の方向は、図２の上側に示した方向の説明を基準とする。
【００３２】
杭入れ空間部１３の後部、すなわち杭入れ空間部１３において入れ口（図２において右側の開口側）と反対の奥側には、フレーム１０に固着して当接部材１３０が設けられている。当接部材１３０は、前側の当接面１３１が平面であり、当接面１３１が鉛直方向となるように形成されている。当接部材１３０は、後述する可動側把持爪１４と固定側把持爪１５で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、それら杭の側部（フランジの外面や縁部）を当接面１３１に当接させることができ、これによりバイブロハンマ装置Ａの姿勢を図６に示すように水平状態で安定させることができるものである。また、杭入れ空間部１３の形状及び大きさは、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５で把持される鋼矢板又はＨ形鋼のどちらでも収めることができるように形成されている。
【００３３】
各把持爪取付部１１、１２の上面には、ほぼ中央部に取付ボルト１１０、１２０が立設されている。把持爪取付部１１上面の取付ボルト１１０を挟んで前後側には、所要の間隔をおいて角棒状のガイド部材１１１、１１２が互いに平行になるように固定されている。取付ボルト１１０の基部には、取付ボルト１１０よりやや径大で所要高さの座金受け１１３が形成されている。また、把持爪取付部１２上面の取付ボルト１２０を挟んで前後側にも同様に、所要の間隔をおいて角棒状のガイド部材１２１、１２２が互いに平行になるように固定されている。
【００３４】
図２において、左側の把持爪取付部１１には、杭を把持する際に動く可動側把持爪１４が装着されており、右側の把持爪取付部１２には、杭を把持する際に動かない固定側把持爪１５が固定されている。なお、可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５の構造及び取付構造については、後で説明する。
【００３５】
フレーム１０の上面のほぼ中央部には、起震機２を固定するための起震機取付部材１６が固定されている。起震機取付部材１６は、円板状の取付板１６０を多数の脚板１６１によって固定した構造である。取付板１６０の中央部には円孔（符号省略）が設けられ、その周りには多数のボルト孔１６２が形成されている。
【００３６】
また、起震機取付部材１６の位置は、後述する可動側把持爪１４と固定側把持爪１５により杭を把持する把持部（把持面１４１、１５１が近接対向する位置）に対し、各把持爪１４、１５で杭を締め付ける方向とは水平かつ直角に交差する方向に設けられている。なお、前記各方向が交差する角度は、特に限定するものではない。
【００３７】
また、起震機２の下部には円板状の取付部材２１が設けられており、起震機取付部材１６には、取付部材２１をボルト２０で固定して起震機２が取り付けられている。なお、起震機２の上部には、作業機のワイヤロープ３先端の吊下具３０を取り付ける吊下具取付部２２が形成されている。
【００３８】
フレーム１０の厚み方向の中間部には、左右方向に貫通した空間部１７が形成されている。空間部１７には、油圧シリンダ１８が左右方向に配され、シリンダの基端部が軸ロッド１８０によりフレーム１０に対し水平方向に回動自在に取り付けられている。空間部１７の左右方向の一方側（図２において左側）には、アームレバー１９が取り付けられている。アームレバー１９は、前部寄りを軸ロッド１９０によりフレーム１０に対し水平方向に回動自在に取り付けられている。
【００３９】
アームレバー１９の基端部には、前記油圧シリンダ１８のロッド先端部が軸ピン１８１により水平方向に回動自在に取り付けられている。また、アームレバー１９の先端寄りには、一方側がフレーム１０の縁部より外側へ突出し、他方側が前記把持爪取付部１１の内側面１１４側へ突出できる進退部１９１が形成されている。進退部１９１において把持爪取付部１１の内側面１１４側へ突出する側は押圧面１９２となっている。
【００４０】
また、フレーム１０の縁部より外側へ突出した部分の上面には、後述する可動側把持爪１４の係合ピン１４７を差し込んで係合させる係合孔１９３が形成されている。この構造により、油圧シリンダ１８のロッドが伸縮することによってアームレバー１９が軸ロッド１９０を中心として回動し、進退部１９１部分はフレーム１０の幅方向に進退動をする。
【００４１】
前記したように、左側の把持爪取付部１１には可動爪要素である可動側把持爪１４が装着されており、右側の把持爪取付部１２には固定爪要素である固定側把持爪１５が固定されている。
可動側把持爪１４は、ほぼ直方体状の爪ブロック１４０を有している。爪ブロック１４０の把持面１４１には全面に多数の突起１４２が設けられており、その反対側は前記進退部１９１の押圧面１９２で押される受け面１４０ａとなっている。爪ブロック１４０の上面には、爪ブロック１４０とほぼ同じ幅で長尺に形成された板状のスライド部材１４３が固定されている。スライド部材１４３は、幅方向の両側に補強部１４４、１４４ａが設けられている。
【００４２】
スライド部材１４３は、爪ブロック１４０に補強部１４４、１４４ａを介し固着されており、爪ブロック１４０の補強部１４４、１４４ａ間には、逆Ｕ字状の把手１４５が設けられている。また、スライド部材１４３の爪ブロック１４０から張り出した部分の中央部には、長方形状の長孔１４６が形成されている。スライド部材１４３の幅狭に窄まった先端寄りの下側には、前記アームレバー１９に形成されている係合孔１９３に差し込み係合する係合ピン１４７が固定されている。
【００４３】
可動側把持爪１４は、係合ピン１４７をアームレバー１９の係合孔１９３に差し込み、スライド部材１４３を把持爪取付部１１のガイド部材１１１、１１２間にスライド自在に嵌め入れ、長孔１４６を取付ボルト１１０に嵌め入れ、さらに取付ボルト１１０に長方形状の座金１４８を嵌め入れ、最後に取付ボルト１１０にナット１４９を螺着して取り付けられる。このとき、座金１４８は前記取付ボルト１１０基部の座金受け１１３の上面に当たって止まるので、座金１４８がスライド部材１４３を抑えることはなく、ナット１４９を締め込んだ状態でもスライド部材１４３はスライドできる。
【００４４】
この構造によれば、油圧シリンダ１８のロッドの伸張によってアームレバー１９の進退部１９１が後述する固定側把持爪１５側へ移動すると、進退部１９１の押圧面１９２で爪ブロック１４０の受け面１４０ａが押され、可動側把持爪１４が固定側把持爪１５側へ移動して固定側把持爪１５との間で杭を把持する。このときは、進退部１９１がきわめて強い力で可動側把持爪１４を押し出すが、この押し出しは押圧面１９２と受け面１４０ａの接触によって行われるため、係合要素である係合孔１９３と係合ピン１４７の係合部に無理な力が作用することはなく、それらが破損するおそれもない。
【００４５】
そして、油圧シリンダ１８のロッドの収縮によってアームレバー１９の進退部１９１が前記とは逆方向へ移動すると、押圧面１９２による受け面１４０ａの押圧は解除されて可動側把持爪１４は緩み、さらに係合孔１９３と係合ピン１４７の係合によりスライド部材１４３が進退部１９１に引かれて可動側把持爪１４が固定側把持爪１５と離れる方向へ移動して、杭の把持は解除される。
【００４６】
また、固定側把持爪１５は、ほぼ直方体状の爪ブロック１５０を有し、爪ブロック１５０の把持面１５１には全面に多数の突起１５２が設けられており、その反対側は前記把持爪取付部１２の内側面１２３と当接する当接面１５０ａとなっている。爪ブロック１５０の上面には、爪ブロック１５０とほぼ同じ幅で長尺に形成された板状の取着部材１５３が固定されている。取着部材１５３は、幅方向の両側に補強部１５４、１５４ａが設けられている。
【００４７】
取着部材１５３は、爪ブロック１５０に補強部１５４、１５４ａを介し固着されており、爪ブロック１５０の補強部１５４、１５４ａ間には、逆Ｕ字状の把手１５５が設けられている。また、取着部材１５３の爪ブロック１５０から張り出した部分の中央部には、ボルト孔１５６が形成されている。
【００４８】
そして、固定側把持爪１５は、取着部材１５３を把持爪取付部１２のガイド部材１２１、１２２間に嵌め入れ、ボルト孔１５６を取付ボルト１２０に嵌め入れ、さらに取付ボルト１２０に長方形状の座金１５８を嵌め入れ、最後に取付ボルト１２０にナット１５９を螺着して取り付けられる。前記構造により、前記各把持爪１４、１５の何れも、それぞれ把持爪取付部１１、１２に対し着脱が自在である。
【００４９】
バイブロハンマ装置Ａは、チャック装置１００の構造を、前記したようにアームレバー１９を油圧シリンダ１８で駆動するようにし、かつ固定側把持爪１５と可動側把持爪１４を着脱可能にしたことで、従来のように油圧シリンダ等のアクチュエータを向かい合わせに配置する構造と比較して、杭入れ空間部１３の入れ口側の装置の幅をより狭くすることができ、装置を小型化できる。
【００５０】
（作用）
図５、図６を主に参照して、バイブロハンマ装置Ａの使用方法及び作用を説明する。
まず、バイブロハンマ装置Ａは、図５（ａ）に示すようにＨ形鋼５を水平方向から把持することもできるし、図５（ｂ）に示すように鋼矢板４を水平方向から把持（抱持、保持又は挟持）することもできる。Ｈ形鋼５を把持する場合は、一方のフランジ５１を杭入れ空間部１３に位置させてフランジ５１外面を当接部材１３０の当接面１３１に当接させ、他方のフランジ５２は可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５の外側に位置させて、ウェブ５０を可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５で把持する。
【００５１】
また、鋼矢板４を把持する場合は、一方のフランジ４１先端縁の継手４３を杭入れ空間部１３に位置させて、継手４３の外縁部を当接部材１３０の当接面１３１に当接させ、他方のフランジ４２と継手４４は可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５の外側に位置させて、中間部のウェブ４０を可動側把持爪１４及び固定側把持爪１５で把持する。なお、以下の作用の説明では、杭がＨ形鋼５である場合で説明する。
【００５２】
まず、Ｈ形鋼５を打ち込む位置には、上部空間に制限がある場所でも施工が可能な公知手段により、あらかじめ所要の深さまで先行掘削をすることによって、地盤を軟らかく解しておく。この先行掘削部にＨ形鋼５を所要深さに入れて立て、Ｈ形鋼５を水平方向から把持してＨ形鋼５の所要の高さにバイブロハンマ装置Ａを取り付ける。
【００５３】
バイブロハンマ装置Ａは、地面に鉛直方向に立てられているＨ形鋼５に最初に取り付ける際には、チャック装置１００の可動側把持爪１４と固定側把持爪１５をあらかじめ取り外しておく。次に、トラックに搭載されているクレーン等でワイヤロープ３を介して所要の高さで吊る。なお、バイブロハンマ装置Ａは、ワイヤロープ３で吊った状態で、基体１がほぼ水平を保ってバランスが取れるように各部の重量配分がされている。
【００５４】
可動側把持爪１４と固定側把持爪１５を外しているバイブロハンマ装置Ａを吊り降ろして、地面に置き、杭入れ空間部１３を前記Ｈ形鋼５に嵌め込むようにする。この状態で可動側把持爪１４と固定側把持爪１５を把持爪取付部１１、１２に取り付ける。この時点では、まだ可動側把持爪１４を油圧シリンダ１８で駆動することによるＨ形鋼５の把持はせずに、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５は緩めた状態としておく。
【００５５】
クレーンを操作して、ワイヤロープ３を巻き上げ、バイブロハンマ装置ＡをＨ形鋼５に沿って所要の高さまで上昇させる。油圧シリンダ１８を駆動し、可動側把持爪１４を固定側把持爪１５側へ動かし、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５でＨ形鋼５のウェブ５０を挟んでＨ形鋼５を水平方向から把持するようにしてバイブロハンマ装置Ａを装着する。
【００５６】
なお、Ｈ形鋼５は、油圧シリンダ１８で駆動される可動側把持爪１４と固定側把持爪１５で把持されているので、前記従来公報に示されているような作業者の手作業により締結用ボルトとナットで締め付けるものとは相違して、バイブロハンマ装置Ａを取り付けたときに十分な把持力が得られると共に、その把持力は安定している。
【００５７】
そして、クレーンを操作して、ワイヤロープ３を繰り出して緩め、バイブロハンマ装置Ａの全体荷重がＨ形鋼５にかかるようにして起震機２を作動させる。これにより、Ｈ形鋼５に十分な打ち込み方向の荷重と振動が加わり、Ｈ形鋼５が打ち込まれ、バイブロハンマ装置ＡもＨ形鋼５と共に下降していく。
【００５８】
また、これに伴って更にワイヤロープ３が繰り出されるので、従来のように作業機のアームやブーム等を操作して追従させるのと相違して、作業性が高い。また、バイブロハンマ装置ＡをＨ形鋼５に装着した際、当接部材１３０がＨ形鋼５のフランジ５１の外面と当たることにより、バイブロハンマ装置Ａの姿勢が図６に示すように水平に保たれるので、起震機２の振動がより効果的に作用する。
【００５９】
前記のようにしてＨ形鋼５が打ち込まれ、Ｈ形鋼５に取り付けられたバイブロハンマ装置Ａが地面に近い所要の高さ又は地面に接するまで下降したら、起震機２を停止させ、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５によるＨ形鋼５の把持を前記したように解除する。
【００６０】
そして、ワイヤロープ３を巻き上げて、バイブロハンマ装置ＡをＨ形鋼５に沿って上昇させ、前記と同様に可動側把持爪１４と固定側把持爪１５でＨ形鋼５のウェブ５０を挟んで、Ｈ形鋼５の所要の高さに取り付ける。バイブロハンマ装置Ａは、ワイヤロープ３で吊った状態では、前記したように基体１がほぼ水平を保ってバランスが取れるようになっているので、可動側把持爪１４と固定側把持爪１５の把持部とＨ形鋼５のウェブ５０との間に摩擦等による大きな抵抗を生じることなく、上昇させることができる。
【００６１】
バイブロハンマ装置Ａが地面まで降下した際に、Ｈ形鋼５の上端が地面近くに位置している場合は、必要に応じて次のＨ形鋼５を溶接して接ぎ足してから、バイブロハンマ装置Ａを上昇させるようにする。そして、前記と同様に作業を行い、この工程を必要なだけ繰り返して杭打作業を行う。なお、その箇所でのＨ形鋼５の打ち込みを終了する場合は、次のＨ形鋼５を接ぎ足さずに、そのままバイブロハンマ装置Ａを上昇させてＨ形鋼５から抜き取る。
【００６２】
可動側把持爪１４と固定側把持爪１５の取り外し及び取り付けは、基体１の上側から行うことができるので、作業者は作業がしやすい。また、これにより、装置の下部が地面に接するところまで下降させた状態でも作業が可能であり、特に杭を長尺に深く打ち込む場合においては、付け替えの手間を最小限に抑えることができるので、作業効率にすぐれている。
【００６３】
また、バイブロハンマ装置Ａでは、起震機２の荷重がかかる起震機取付部１６と各把持爪１４、１５のＨ形鋼５を把持する部分の位置が、各把持爪１４、１５の締付方向とは交差する方向（本実施の形態では直交する方向）となっているので、起震機取付部１６にかかる起震機２による荷重モーメントが、Ｈ形鋼５を挟む可動側把持爪１４と固定側把持爪１５が開く方向に作用することはなく、起震機２の振動が各把持爪１４、１５による把持力を弱めてしまうおそれはない。
【００６４】
なお、バイブロハンマ装置Ａは、前記のように鋼矢板４とＨ形鋼５のどちらでも水平方向から把持して取り付けることができ、鋼矢板４用とＨ形鋼５用の兼用型であるので、例えば鋼矢板４とＨ形鋼５の建て込みが混在する作業現場においても、杭を替えるときにバイブロハンマ装置をその杭の専用型に取り替える必要がなく、作業性が高い。
【００６５】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
Ａ バイブロハンマ装置
１ 基体
１０ フレーム
１００ チャック装置
１１ 把持爪取付部
１１０ 取付ボルト
１１１、１１２ ガイド部材
１１３ 座金受け
１１４ 内側面
１２ 把持爪取付部
１２０ 取付ボルト
１２１、１２２ ガイド部材
１２３ 内側面
１３ 杭入れ空間部
１３０ 当接部材
１３１ 当接面
１４ 可動側把持爪
１４０ 爪ブロック
１４０ａ 受け面
１４１ 把持面
１４２ 突起
１４３ スライド部材
１４４、１４４ａ 補強部
１４５ 把手
１４６ 長孔
１４７ 係合ピン
１４８ 座金
１４９ ナット
１５ 固定側把持爪
１５０ 爪ブロック
１５０ａ 当接面
１５１ 把持面
１５２ 突起
１５３ 取着部材
１５４、１５４ａ 補強部
１５５ 把手
１５６ ボルト孔
１５８ 座金
１５９ ナット
１６ 起震機取付部材
１６０ 取付板
１６１ 脚板
１６２ ボルト孔
１７ 空間部
１８ 油圧シリンダ
１８０ 軸ロッド
１８１ 軸ピン
１９ アームレバー
１９０ 軸ロッド
１９１ 進退部
１９２ 押圧面
１９３ 係合孔
２ 起震機
２０ ボルト
２１ 取付部材
２２ 吊下具取付部
３ ワイヤロープ
３０ 吊下具
４ 鋼矢板
４０ ウェブ
４１、４２ フランジ
４３、４４ 継手
５ Ｈ形鋼
５０ ウェブ
５１、５２ フランジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭打ち時に杭を水平方向側から把持するチャック装置(100)を備えているバイブロハンマ装置であって、
前記チャック装置(100)を備えている基体(1)と、
該基体(1)の上面側に取り付けられている起震機(2)と、
を有し、
前記チャック装置(100)は、
固定爪要素(15)と、
該固定爪要素(15)に向けて進退する方向に駆動される可動爪要素(14)と、
を有し、
該可動爪要素(14)を駆動するアームレバー(19)及び該アームレバー(19)を駆動するアクチュエータ(18)は、前記基体(1)に取り付けられており、
前記固定爪要素(15)及び可動爪要素(14)は、前記基体(1)の上側から基体(1)に着脱できるよう取り付けられるものであり、
前記基体(1)又は起震機(2)の何れか一方又は双方には、作業機の吊下具を取り付ける吊下具取付部(22)が設けられている、
バイブロハンマ装置。
【請求項２】
可動爪要素(14)が、固定爪要素(15)側と対向する側に、該固定爪要素(15)へ向け進退できるように基体(1)に取り付けられ、
アームレバー(19)は、該アームレバー(19)の作用点側に設けられた係合要素(193)と、前記可動爪要素(14)の係合要素(147)とを係合して可動爪要素(14)を前記固定刃要素(15)から離れる方向へ移動させるようにしてあり、
前記可動爪要素(14)は、前記アームレバー(19)の作用点側の押出部(192)で押し出されて前記固定爪要素(15)へ向け移動し、杭を把持できるようにしてある、
請求項１記載のバイブロハンマ装置。
【請求項３】
基体(1)が杭を通して入れる杭入れ空間部(13)を有し、該杭入れ空間部(13)がチャック装置で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、鋼矢板とＨ形鋼のどちらでも収めることができる空間部形状を有しており、前記杭入れ空間部(13)において入れ口と反対の奥側に、チャック装置で把持された鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接させることができる当接部材(130)を備えている、
請求項１又は２記載のバイブロハンマ装置。
【請求項１】
杭打ち時に杭を水平方向側から把持するチャック装置(100)を備えているバイブロハンマ装置であって、
前記チャック装置(100)を備えている基体(1)と、
該基体(1)の上面側に取り付けられている起震機(2)と、
を有し、
前記チャック装置(100)は、
固定爪要素(15)と、
該固定爪要素(15)に向けて進退する方向に駆動される可動爪要素(14)と、
を有し、
該可動爪要素(14)を駆動するアームレバー(19)及び該アームレバー(19)を駆動するアクチュエータ(18)は、前記基体(1)に取り付けられており、
前記固定爪要素(15)及び可動爪要素(14)は、前記基体(1)の上側から基体(1)に着脱できるよう取り付けられるものであり、
前記基体(1)又は起震機(2)の何れか一方又は双方には、作業機の吊下具を取り付ける吊下具取付部(22)が設けられている、
バイブロハンマ装置。
【請求項２】
可動爪要素(14)が、固定爪要素(15)側と対向する側に、該固定爪要素(15)へ向け進退できるように基体(1)に取り付けられ、
アームレバー(19)は、該アームレバー(19)の作用点側に設けられた係合要素(193)と、前記可動爪要素(14)の係合要素(147)とを係合して可動爪要素(14)を前記固定刃要素(15)から離れる方向へ移動させるようにしてあり、
前記可動爪要素(14)は、前記アームレバー(19)の作用点側の押出部(192)で押し出されて前記固定爪要素(15)へ向け移動し、杭を把持できるようにしてある、
請求項１記載のバイブロハンマ装置。
【請求項３】
基体(1)が杭を通して入れる杭入れ空間部(13)を有し、該杭入れ空間部(13)がチャック装置で鋼矢板又はＨ形鋼を把持したときに、鋼矢板とＨ形鋼のどちらでも収めることができる空間部形状を有しており、前記杭入れ空間部(13)において入れ口と反対の奥側に、チャック装置で把持された鋼矢板又はＨ形鋼のフランジの縁部に当接させることができる当接部材(130)を備えている、
請求項１又は２記載のバイブロハンマ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８８８６０（Ｐ２０１２−１８８８６０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３１５９（Ｐ２０１１−５３１５９）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５１１０６４７９７）晃栄株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（５１１０６４７９７）晃栄株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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